CN107485406A - 一种用于Micro‑CT的质量检测的体模 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于Micro‑CT的质量检测的体模，它解决了现有技术中存在对于Micro‑CT质量检测没有有效方案的问题，可以检测Micro‑CT的空间分辨率，低密度分辨率，层厚，几何畸变，并且拥有CT值线性刻度、腺体以及钙化仿真的功能，其技术方案为：包括壳体，壳体内具有设定容置空间，容置空间内由上至下依次设置空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块；钙化仿真模块包括第一基板，第一基板设置多排钻孔，钻孔内设置紫铜丝粒；几何畸变及CT值刻度模块包括第二基板，第二基板设置围成圆形的多个第一孔槽，第一孔槽内设置圆柱体。
Description
技术领域
本发明涉及模型模具技术领域，特别是涉及一种用于Micro-CT的质量检测的体模。
背景技术
普通的螺旋CT逐渐发展演变出锥形束X射线。如此大大降低了放射剂量，提升了空间分辨率并且大幅度减小了层厚。众所周知，64排螺旋CT的层厚是0.35mm左右，而普通的锥形束CT可以达到0.1mm的层厚。而Micro-CT则是一种使用锥形束X射线作为放射源的小动物科研CT，它具有及其高的空间分辨率，与极其小的层厚。
由于使用范围较小，价格昂贵等缺陷，Micro-CT还并未普及，尚且没有相关的质量控制方案。由于机械加工等手段的困难，还并未发表一些具有代表性的功能体模。因此，基于Micro-CT的性能与各项指标，研发出一种可用于检测其性能及各项参数的体模尤为关键。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于Micro-CT的质量检测的体模，其可以检测Micro-CT的空间分辨率，低密度分辨率，层厚，几何畸变，并且拥有CT值线性刻度、腺体以及钙化仿真的功能；
进一步的，本发明采用下述技术方案：
一种用于Micro-CT的质量检测的体模，包括壳体，所述壳体内具有设定容置空间，容置空间内由上至下依次设置空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块；
所述钙化仿真模块包括第一基板，第一基板设置多排钻孔，钻孔内设置紫铜丝粒；
所述几何畸变及CT值刻度模块包括第二基板，第二基板设置围成圆形的多个第一孔槽，第一孔槽内设置圆柱体，多个第一孔槽的圆柱体两两之间均不同。
本发明的体模，在壳体内设置了空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块，可以直接测量空间分辨率、低密度分辨率、层厚，且能直接对腺体等组织、病变等进行仿真模拟，且测量精度更高。
进一步的，所述第二基板中心还设置第二孔槽，第二孔槽内设置圆柱体。
进一步的，所述第一基板的多排钻孔直径依次增大，每一排设置多个钻孔，每一排钻孔直径相同。
进一步的，所述第一基板为有机玻璃制成，所述第一基板为圆柱形。
进一步的，所述第二基板的多个第一孔槽尺寸相同。
进一步的，所述第一孔槽设置为6个，6个第一孔槽的圆柱体的制成材质分别为空气、毛毡、ABS、尼龙、电木、环氧树脂。如此设置之后，可以表示CT值的线性刻度。
进一步的，所述第二孔槽的圆柱体为PLA材质制成。
进一步的，所述第二基板为有机玻璃制成，所述第二基板为圆柱形。
进一步的，所述腺体仿真模块包括第三基板，第三基板设置多个矩形槽体，矩形槽体内设置橡胶薄膜。
进一步的，多个所述矩形槽体的橡胶薄膜的宽度两两之间均不同。
进一步的，所述第三基板为有机玻璃制成，所述第三基板为圆柱形。
进一步的，所述空间分辨率模块包括第四基板，第四基板设置第一插槽，第一插槽中设置第一立方体。
进一步的，所述第一立方体为铜皮与塑料膜相互交叉叠成。
进一步的，所述第四基板为有机玻璃制成，所述第四基板为圆柱形。
进一步的，所述低密度分辨率模块包括第五基板，第五基板设置第二插槽，第二插槽中设置第二立方体。
进一步的，所述第二立方体为铜皮与铝合金片相互交叉叠成。
进一步的，所述第五基板为有机玻璃制成，所述第五基板为圆柱形。
进一步的，所述层厚模块包括第六基板，第六基板设置槽体，槽体内设置第三立方体。
进一步的，所述第三立方体为不锈钢片和橡皮膜相互交叉叠成。
进一步的，所述第六基板为有机玻璃制成，所述第六基板为圆柱形。
进一步的，所述空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块相互独立设置。
进一步的，所述壳体侧部嵌入底座中，所述壳体和底座均为ABS材料制成。可以尽可能减少壳体本身对于X射线的吸收，并且支撑保持各个模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的体模能更直接得测量出超高的空间分辨率；
2、本发明的体模能更直接得测量出超高的低密度分辨率；
3、本发明的体模能更直接得测量出超精细的层厚；
4、本发明的体模能做到仿真小动物常见的组织或者病变；
5、本发明的体模能更直接得测量各项指标参数，可以测量更高精度设备的参数。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明体模的整体主视图；
图2(a)为空间分辨率模块的俯视图；
图2(b)为空间分辨率模块的侧视图；
图3(a)为低密度分辨率模块的俯视图；
图3(b)为低密度分辨率模块的侧视图；
图4(a)为层厚模块的俯视图；
图4(b)为层厚模块的侧视图；
图5为钙化仿真模块的俯视图；
图6为几何畸变及CT值刻度模块的俯视图；
图7为腺体仿真模块的俯视图；
图中，1、壳体，2、第一立方体，3、底座，4、第二立方体，5第三立方体，6、钻孔，7、钻孔，8、钻孔，9、第一孔槽，10、第二孔槽，11、矩形槽体组，12、矩形槽体组，13第一基板，14第二基板，15第三基板，16第四基板，17第五基板，18第六基板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在对于Micro-CT质量检测没有有效方案的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于Micro-CT的质量检测的体模。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-7所示，提供了一种用于Micro-CT的质量检测的体模，包括壳体1，壳体1为圆柱形，壳体1内部包含各类检测模块，并且壳体1侧面镶嵌在一个拥有半圆柱卡槽的底座3中，底座3为长方体，拥有定位稳定体模的作用；
壳体1内具有设定容置空间，容置空间内由上至下依次设置空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块，以上六个模块紧密插入在壳体1内，每个模块都为圆柱形。壳体1内各模块排列顺序为空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变以及CT值刻度模块、腺体仿真模块，六个模块相互独立设置。考虑到金属伪影等因素，故采用如上方式排布。
壳体1以及底座3均为3D打印的ABS材料，具有强度大、重量轻、X射线衰减系数低的特点。其产生的效果为，尽可能减少壳体本身对于X射线的吸收，并且支撑保持各个模块。
如图2(a)、2(b)所示，壳体1内的空间分辨率模块，包括第四基板16，第四基板16设置第一插槽，第一插槽中设置第一立方体2。第四基板16为有机玻璃制成，第四基板16为圆柱形。第一插槽可以使用精密雕刻机雕刻而出，第一插槽中竖直插入第一立方体2，第一立方体2为铜皮与塑料膜相互交叉叠成，相互交叉叠成是指在第一插槽内将铜皮和塑料膜依次交替逐层设置，一共设置多层形成最终的第一立方体；本实施例中第一立方体2以厚度0.001mm～0.1mm的形状相同的矩形铜皮与矩形PVC塑料膜相互交叉叠而成，每一层铜皮厚度不同，一层铜皮正反两面有两层塑料膜，十层铜皮与十一层塑料膜为一组，总共有十一组，每一组中铜皮与塑料膜的厚度相同，十组的铜皮与塑料膜的厚度分别为0.001mm\0.003mm\0.005mm\0.010mm\0.015mm\0.020mm\0.030mm\0.040mm\0.050mm\0.070mm\0.100。空间分辨率模块产生的效果为，可以检测Micro-CT的超高空间分辨率，检测数值可以达到1微米级。
如图3(a)、3(b)所示，壳体1内低密度分辨率模块，包括第五基板17，第五基板17设置第二插槽，第二插槽中设置第二立方体4。第五基板17为有机玻璃制成，第五基板17为圆柱形。第二插槽可以使用精密雕刻机雕刻出来，第二插槽中竖直插入第二立方体4，第二立方体4为铜皮与铝合金片相互交叉叠成，相互交叉叠成是指在第二插槽内将铜皮和铝合金片依次交替逐层设置，一共设置多层形成最终的第二立方体；本实施例中第二立方体以厚度0.001mm～0.1mm的形状相同的矩形铜皮与矩形CNC(铝合金)薄片相互交叉叠而成，每一层铜皮厚度不同，一层铜皮正反两面有两层CNC薄片，十层铜皮与十一层CNC薄片为一组，总共有十一组，每一组中铜皮与CNC薄片的厚度相同。低密度分辨率模块产生的效果为，可以检测Micro-CT的低密度分辨率，检测数值可以达到1微米级。
如图4(a)、4(b)所示，壳体1内的层厚模块，包括第六基板18，第六基板18设置槽体，槽体内设置第三立方体5。第六基板18为有机玻璃制成，第六基板18为圆柱形。槽体为浅槽，可以使用精密雕刻机雕刻而出；第三立方体5为不锈钢片和橡皮膜相互交叉叠成，相互交叉叠成是指是指在槽体内将不锈钢片和橡皮膜依次交替逐层铺入，一共设置多层形成最终的第三立方体；本实施例中不锈钢片采用不锈钢薄片，不锈钢薄片厚度为0.005mm～0.1mm，橡皮膜均为0.1mm，每一层不锈钢薄片厚度不同。层厚模块产生的效果为，可以检测Micro-CT的层厚，如果看到的仅仅是不锈钢薄片，则说明层厚小于等于该层不锈钢薄片的厚度。
如图5所示，壳体1内的钙化仿真模块，包括第一基板13，第一基板13为有机玻璃制成，第一基板13为圆柱形。第一基板13设置多排钻孔，钻孔内设置紫铜丝粒，第一基板13的多排钻孔直径依次增大，每一排设置多个钻孔，每一排钻孔直径相同，钻孔可以使用精密机床钻出；本实施例中设置三排钻孔，即图5中钻孔6、钻孔7、钻孔8，每排均设置4个钻孔，三排钻孔的直径分别为0.05mm、0.1mm、0.15mm，分别嵌入相应尺寸的紫铜丝粒。其产生的效果为，仿真小动物的腺体内部不同尺寸的钙化。
如图6所示，壳体1内的几何畸变及CT值刻度模块，包括第二基板14，第二基板14为有机玻璃制成，第二基板14为圆柱形。第二基板14设置围成圆形的多个第一孔槽9，第一孔槽9内设置圆柱体，多个第一孔槽9的圆柱体两两之间均不同。第二基板14的多个第一孔槽9尺寸相同。
第一孔槽9设置为6个，6个第一孔槽9的圆柱体的制成材质分别为空气、毛毡、ABS、尼龙、电木、环氧树脂。第一孔槽9可以使用雕刻机制出，6个第一孔槽9在第二基板14圆周上呈圆形阵列均匀排布，其直径为2mm深度为2mm，呈圆柱形；第一孔槽内设置空气即为不放入其他任何东西，毛毡、ABS、尼龙、电木、环氧树脂等圆柱体尺寸为2mm*2mm*2mm，分别嵌入第一孔槽9内；其产生的效果为，检测micro-CT对不同密度材质的成像效果，分别作为不同CT值的标准，用作表示CT值的线性刻度。
第二基板14中心还设置第二孔槽10，第二孔槽10内设置圆柱体。第二孔槽10的圆柱体为PLA材质制成。第二孔槽10可以采用雕刻机制出，其直径为3mm深度为3mm，呈圆柱形；PLA材质的圆柱体嵌入第二孔槽10内。其产生的效果为，测量Micro-CT的几何畸变。
如图7所示，壳体1内的腺体仿真模块，包括第三基板15，第三基板15为有机玻璃制成，第三基板15为圆柱形。第三基板15设置多个矩形槽体，矩形槽体内设置橡胶薄膜。多个矩形槽体的橡胶薄膜的宽度两两之间均不同。
本实施例中，在第三基板15上设置10个矩形槽体，每5个矩形槽体形成一组，即矩形槽体组11、矩形槽体组12，矩形槽体可以使用精密车床做出，一组矩形槽体组12矩形槽体的宽度为0.05mm、长度为20mm，为矩形浅槽，一组矩形槽体组11矩形槽体的宽度为0.1mm、长度为20mm，为矩形浅槽；在矩形槽体内分别嵌入宽度0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm的橡胶薄膜。其产生的效果为，对小动物体内的各种大小不一的腺体进行仿真模拟。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于Micro-CT的质量检测的体模，其特征是，包括壳体，所述壳体内具有设定容置空间，容置空间内由上至下依次设置空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块；
所述钙化仿真模块包括第一基板，第一基板设置多排钻孔，钻孔内设置紫铜丝粒；
所述几何畸变及CT值刻度模块包括第二基板，第二基板设置围成圆形的多个第一孔槽，第一孔槽内设置圆柱体，多个第一孔槽的圆柱体两两之间均不同。
2.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述第二基板中心还设置第二孔槽，第二孔槽内设置圆柱体；所述第二孔槽的圆柱体为PLA材质制成。
3.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述第一基板的多排钻孔直径依次增大，每一排设置多个钻孔，每一排钻孔直径相同；所述第一基板为有机玻璃制成，所述第一基板为圆柱形。
4.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述第二基板的多个第一孔槽尺寸相同。
5.如权利要求1或4所述的体模，其特征是，所述第一孔槽设置为6个，6个第一孔槽的圆柱体的制成材质分别为空气、毛毡、ABS、尼龙、电木、环氧树脂；所述第二基板为有机玻璃制成，所述第二基板为圆柱形。
6.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述腺体仿真模块包括第三基板，第三基板设置多个矩形槽体，矩形槽体内设置橡胶薄膜；多个所述矩形槽体的橡胶薄膜的宽度两两之间均不同；所述第三基板为有机玻璃制成，所述第三基板为圆柱形。
7.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述空间分辨率模块包括第四基板，第四基板设置第一插槽，第一插槽中设置第一立方体；所述第一立方体为铜皮与塑料膜相互交叉叠成；所述第四基板为有机玻璃制成，所述第四基板为圆柱形。
8.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述低密度分辨率模块包括第五基板，第五基板设置第二插槽，第二插槽中设置第二立方体；所述第二立方体为铜皮与铝合金片相互交叉叠成；所述第五基板为有机玻璃制成，所述第五基板为圆柱形。
9.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述层厚模块包括第六基板，第六基板设置槽体，槽体内设置第三立方体；所述第三立方体为不锈钢片和橡皮膜相互交叉叠成；所述第六基板为有机玻璃制成，所述第六基板为圆柱形。
10.如权利要求1所述的体模，其特征是，所述空间分辨率模块、低密度分辨率模块、层厚模块、钙化仿真模块、几何畸变及CT值刻度模块、腺体仿真模块相互独立设置；
所述壳体侧部嵌入底座中，所述壳体和底座均为ABS材料制成。
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